WO2014157425A1 - 電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

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賢一 桑田
福井　典仁
伊藤　洋一
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    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/145—Liquid electrolytic capacitors

Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic capacitor having an improved metal case used as an exterior case and a method for manufacturing the same.
  • an anode foil and a cathode foil are wound through a separator to form a capacitor element.
  • the capacitor element is impregnated with a driving electrolyte solution and stored in a metal case such as aluminum.
  • the electrolytic capacitor is formed by sealing the open end of the capacitor with a sealing member.
  • Patent Document 1 It has been studied to form a metal case by drawing a plate material in which a metal layer (aluminum plate) serving as a material of the metal case is coated with a resin layer instead of the shrinkable tube.
  • a resin-coated metal case if the adhesion between the resin layer and the aluminum surface is poor, the resin layer peels off from the aluminum surface during the caulking process, which is a sealing process for the metal case.
  • the resin layer of the metal case is mainly responsible for the insulation of the metal case of the electrolytic capacitor. However, if the resin layer is peeled off from the metal plate, pinholes are likely to be generated in the resin layer, which may reduce the insulation.
  • the present invention is to provide an electrolytic capacitor using a resin-coated metal case excellent in adhesion between a polyester resin layer and a metal, which is prevented from being peeled by caulking, and a method for manufacturing the same.
  • the electrolytic capacitor of the present invention includes a capacitor case and a sealing member housed in a metal case in which a polyester resin layer is formed on the outer surface of a metal plate, and the side surface and the opening end surface of the metal case are crimped.
  • the metal case includes a polyester resin layer on an outer surface thereof, and the thickness of the crimped side surface of the metal case is set to be 1/2 or more of the thickness of the bottom surface of the metal case.
  • the inner peripheral diameter of the crimped side metal case is in the range of 85 to 95% of the inner peripheral diameter of the non-clamped side metal case.
  • the polyester resin layer on the side surface of the crimped metal case does not peel even when exposed to a temperature of 100 ° C. or higher applied after the metal case is crimped.
  • the electrolytic capacitor manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing an electrolytic capacitor in which a capacitor element and a sealing member are housed in a metal case, and the side surface and the opening end surface of the metal case are sealed by caulking.
  • a polyester resin layer is provided on the outer surface, and the thickness of the side metal case to be crimped is set to be 1/2 or more of the thickness of the metal case on the bottom surface and is crimped.
  • the metal case is characterized in that a heat treatment is performed so that the temperature of the outer surface of the metal case becomes 140 to 200 ° C. before caulking.
  • the resin layer can be prevented from peeling even when exposed to a heat atmosphere (for example, aging or high-temperature solder reflow) applied after the metal case is crimped.
  • a heat atmosphere for example, aging or high-temperature solder reflow
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the capacitor
  • an electrolytic capacitor 1 includes a capacitor element 2 in which an anode foil and a cathode foil are wound via a separator, and a bottomed cylindrical metal that houses the capacitor element 2 and an electrolyte.
  • a case 3 and a sealing member 4 for sealing the metal case 3 are provided.
  • the anode foil is made of a valve metal such as aluminum, and the surface is roughened by an etching process, and an oxide film layer is formed on the surface.
  • the cathode foil is made of a valve action metal such as aluminum like the anode foil, and the surface is roughened by an etching process.
  • the anode-side lead terminal 5 made of aluminum or the like and the cathode-side lead terminal 5 made of aluminum or the like are electrically connected to these bipolar electrodes by a connection method such as stitching, cold weld, or ultrasonic welding. .
  • the lead terminal 5 has a flat part connected to the electrode foil and a lead part for external connection (CP line), or is composed of a strip-like body, one of which is connected to the electrode foil and the other is a separate part for external lead. Some are connected to an external terminal provided on the sealing member 4.
  • CP line lead part for external connection
  • the separator interposed between the anode foil and the cathode foil is electrically insulating.
  • a driving electrolyte solution or a solid electrolyte is contained in the capacitor element as an electrolyte, and is stored in a bottomed cylindrical metal case 3 made of aluminum or the like.
  • the sealing member 4 made of an elastic material such as butyl rubber is caulked and sealed. As the sealing, the metal case 3 and the sealing member 4 are brought into close contact with each other by the caulking 7 of the opening end surface of the metal case 3 and the caulking 8 of the side surface of the metal case 3, and the electrolytic capacitor 1 is sealed.
  • an existing driving electrolyte for an electrolytic capacitor can be used, and examples thereof include ⁇ -butyrolactone, ethylene glycol, sulfolane, dimethylformamide, water, and a mixed solvent thereof.
  • the solute include organic salts and inorganic acids and salts such as ammonium salts, quaternary ammonium salts, quaternized amidinium salts, and amine salts.
  • an existing conductive polymer for a solid electrolytic capacitor can be used, and examples thereof include polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and derivatives thereof.
  • examples thereof include polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and derivatives thereof.
  • 3,4-ethylenedioxythiophene, 3-alkylthiophene, 3-alkoxythiophene, 3-alkyl-4-alkoxythiophene, 3,4-alkylthiophene, 3,4-alkoxythiophene and the like are preferable.
  • the metal case 3 is provided with a laminate 9 in which a polyester resin layer 6 is formed on the surface of a metal plate (aluminum plate 10) made of a metal material such as aluminum.
  • a bottomed cylindrical metal case 3 having a polyester resin layer 6 on the outer surface can be formed by drawing the laminate 9 from the metal plate side.
  • the aluminum plate 10 means a plate of pure aluminum or aluminum alloy, specifically, a plate of pure aluminum 1000 series, AL-Mn 3000 series alloy, AL-Mg 5000 series alloy.
  • the body is raised.
  • These aluminum plates 10 are not limited to those illustrated. In particular, considering the coverage of the polyester resin, those of 1000 series or 3000 series are preferred.
  • the thickness of the aluminum plate 10 is preferably 0.1 to 1 mm, and preferably 0.2 to 0.8 mm. If it is thinner than 0.1 mm, it is difficult to coat the polyester resin. On the other hand, if it is thicker than 1 mm, the drawing processability deteriorates.
  • the aluminum plate 10 may be subjected to various tempering treatments and pretreatments such as solution treatment and aging treatment.
  • the pretreatment is not particularly limited as long as the oil adhered to the surface of the aluminum plate 10 can be removed and the non-uniform oxide film on the surface can be removed.
  • a degreasing treatment with a weakly alkaline resin solution after performing alkali etching with a sodium hydroxide aqueous solution, a treatment for performing a desmut treatment with a nitric acid aqueous solution, a treatment for performing acid cleaning after the degreasing treatment, or the like is appropriately employed.
  • the surface of the aluminum plate 10 is actively etched simultaneously with degreasing to roughen the surface so that the surface of the aluminum plate 10 is not colored, so that the anchor effect can be improved, or a non-roughened plain surface may be provided.
  • the polyester resin to be coated on the aluminum plate 10 is mainly composed of polyethylene terephthalate and ethylene terephthalate units, and a copolymerized polyester whose copolymerization component is isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, neopentyl glycol, etc., and butylene terephthalate units.
  • Examples include films made of polyester, polyethylene naphthalate, and composite resins obtained by blending these, and polyethylene terephthalate is particularly preferable.
  • additives such as a stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent, a pigment, a lubricant, and a corrosion inhibitor can be added to the polyester resin layer 6 as necessary.
  • the thickness of the polyester resin layer 6 is preferably 3 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m. When the thickness is less than 3 ⁇ m, it is very difficult to uniformly laminate the polyester resin layer 6. Further, when the obtained resin-coated aluminum plate 10 is drawn, the resin layer is easily cracked, and is resistant to corrosion and electrical insulation. May deteriorate significantly. On the other hand, if it exceeds 100 ⁇ m, it is economically disadvantageous.
  • a primer layer such as a silane coupling agent layer having a functional group such as an amino group, an epoxy group or an acrylic group, an acrylic group, a urethane group, an epoxy group or a polyester between the polyester resin and the aluminum plate 10.
  • a primer layer such as a silane coupling agent layer having a functional group such as an amino group, an epoxy group or an acrylic group, an acrylic group, a urethane group, an epoxy group or a polyester between the polyester resin and the aluminum plate 10.
  • Necessary workability and corrosion resistance can be obtained by laminating the adhesive layers having functional groups such as groups sequentially or individually.
  • the surface of the aluminum plate 10 does not follow the deformation of the aluminum plate 10 constituting the metal case 3, so It affects the adhesion between the polyester resin layer 6 and the aluminum plate 10 during fastening.
  • the polyester resin layer 6 is hardly peeled off from the aluminum plate 10, but in the aging process in the subsequent process or the solder reflow process that is the mounting process of the electrolytic capacitor 1, the temperature is over 100 degrees. When exposed, there is a problem that the polyester resin layer 6 peels from the aluminum plate 10.
  • the aluminum plate 10 on the side surface extends inward and the thickness thereof decreases.
  • the polyester resin layer 6 coated on the side surface of the metal case 3 is also stretched in the same manner, which affects the adhesion between the aluminum plate 10 and the polyester resin layer 6 on the side surface. This is because the aluminum plate 10 on the side surface of the metal case 3 is stretched by the caulking 8 and the influence on the adhesion tends to increase as the thickness decreases. Under such circumstances, when exposed to a temperature atmosphere exceeding 100 degrees, the stretched polyester resin agglomerates and peels 11 and the aluminum plate 10 is exposed on the side surface of the metal case 3.
  • the present inventors have intensively studied and found that peeling of the polyester resin layer 6 from the metal plate can be suppressed by controlling the thickness of the caulking 8 on the side surface of the stretched metal case 3. That is, as shown in FIG. 4, the thickness (T2) of the aluminum plate 10 of the caulking 8 on the side surface of the metal case 3 is set to 1 ⁇ 2 or more of the thickness (T1) of the aluminum plate 10 on the bottom surface of the metal case 3. It turned out that peeling of the polyester resin layer 6 can be suppressed.
  • the metal case 3 is obtained by drawing a laminate 9 of an aluminum plate 10 and a polyester resin layer 6.
  • the thickness (T2) of the aluminum plate 11 on the side surface tends to decrease, and the difference between the thickness (T1) of the bottom surface and the thickness (T2) of the side surface increases.
  • the side surface of the metal case 3 is stretched. In this state, the side surface of the swaged metal case 3 is swaged.
  • the thickness (T2) is further reduced, and the polyester resin layer 6 is not sufficiently followed and easily peels off.
  • the thickness (T1) of the aluminum plate 10 on the bottom surface of the metal case 3 and the thickness (T2) of the aluminum plate 10 on the side caulking 8 are related and can be set to a specific range.
  • the thickness of the caulking 8 is a portion of the metal plate (aluminum plate 10) thinned by caulking of the side surface of the metal case 3, and indicates the thinnest portion.
  • the caulking depth of the side surface of the metal case 3 can be examined.
  • the side caulking 8 is performed by pressing a disc-shaped caulking piece against the side surface of the metal case 3, and the aluminum plate 10 of the polyester resin layer 6 is controlled by controlling the caulking depth. Can be prevented from peeling. That is, as shown in FIG. 4, the inner peripheral diameter (T4) of the caulking 8 on the side surface of the metal case 3 is set within a range of 85 to 95% of the inner peripheral diameter (T3) of the metal case 3 that is not caulked. In addition, it is possible to reduce the elongation of the side surface of the metal case 3 to suppress the peeling of the polyester resin layer 6 and to maintain the sealing performance of the electrolytic capacitor 1.
  • the bottomed cylindrical metal case 3 after the drawing process has an outer surface of 140 to 200 ° C. It is preferable to heat-treat in a high temperature atmosphere.
  • a bottomed cylindrical metal case 3 is formed by drawing an aluminum plate 10 having a polyester resin layer 6 formed on the surface thereof.
  • the metal case 3 is heat-treated in a high temperature atmosphere so that the outer surface thereof is 140 to 200 ° C.
  • the metal case 3 is placed in a high-temperature bath in a high-temperature atmosphere, and heat treatment is performed so that the temperature of the outer surface of the metal case 3 is 140 to 200 ° C.
  • the heat treatment time is preferably 30 minutes or longer as the treatment time when the temperature of the outer surface of the metal case 3 is in the range of 140 to 200 ° C.
  • the temperature of the heat treatment is less than 140 ° C., the adhesion between the polyester resin layer 6 and the aluminum plate 10 is not improved, and if it exceeds 200 ° C., the polyester resin layer 6 itself deteriorates and becomes insulative. Effects on
  • the adhesion between the polyester resin layer 6 and the metal plate (aluminum plate 10) is improved, and even if the side surface of the metal case 3 is caulked, it is exposed to a thermal atmosphere.
  • the polyester resin layer 6 does not peel off, insulation can be ensured, and the highly reliable electrolytic capacitor 1 can be realized.

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Abstract

　本発明の目的は、加締めによっても剥離が抑制された樹脂層と金属との密着性に優れたポリエステル樹脂被覆金属ケースを用いた電解コンデンサを提供することにある。金属ケースにコンデンサ素子及び封口部材を収納し、金属ケースの側面及び開口端面を加締めによって封止した電解コンデンサにおいて、前記金属ケースは、その外表面にポリエステル樹脂層が形成され、加締められた側面の金属ケースの厚みを、底面の金属ケースの厚みの１／２以上とすることで、ポリエステル樹脂層の金属ケースからの剥離が抑制でき、絶縁性を確保した信頼性の高い電解コンデンサを実現できる。

Description

電解コンデンサ及びその製造方法
　本発明は、外装ケースとして用いられる金属ケースを改良した電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
　従来の電解コンデンサでは、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子には駆動用電解液が含浸され、アルミニウム等の金属ケースに収納され、金属ケースの開口端を封口部材にて封止されて電解コンデンサが形成される。
　電解コンデンサの金属ケースの絶縁を図るため、従来から例えばポリ塩化ビニル樹脂などの収縮チューブを電解コンデンサに被覆して使用するものがあるが、高温リフロー時に収縮チューブの影響によって劣化するなどの現象があった。
　この収縮チューブに代えて金属ケースの材料となる金属板（アルミニウム板）に樹脂層を被覆した板材を絞り加工により金属ケースを形成することも検討されている（特許文献１）。しかしながら、このような樹脂被覆された金属ケースでは樹脂層とアルミニウム面との密着性が悪いと、金属ケースの封止処理である加締め処理の際に、樹脂層がアルミニウム面から剥離してしまうことがある。金属ケースの樹脂層は主に電解コンデンサの金属ケースの絶縁を担っているが、金属板より剥離すると、樹脂層にピンホールが発生し易くなり、絶縁性が低下するおそれがある。
特開平９－２７５０４３号公報
　そこで本発明は、加締めによっても剥離が抑制されたポリエステル樹脂層と金属との密着性に優れた樹脂被覆金属ケースを用いた電解コンデンサ及びその製造方法を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明の電解コンデンサは、金属板の外表面にポリエステル樹脂層を形成した金属ケースにコンデンサ素子及び封口部材を収納し、金属ケースの側面及び開口端面を加締めによって封止した電解コンデンサにおいて、前記金属ケースは、その外表面にポリエステル樹脂層を備え、加締めた側面の金属ケースの厚みを、底面の金属ケースの厚みの１／２以上とすることを特徴としている。
　また、前記加締められた側面の金属ケースの内周径は、加締められていない側面の金属ケースの内周径の８５～９５％の範囲としたことを特徴としている。
　また、前記加締めた金属ケースの側面のポリエステル樹脂層が、金属ケースの加締め後に加わる１００℃以上の温度に晒されても剥離しないことを特徴としている。
　また、本発明の電解コンデンサの製造方法は、金属ケースにコンデンサ素子及び封口部材を収納し、金属ケースの側面及び開口端面を加締めによって封止した電解コンデンサの製造方法において、前記金属ケースは、その外表面にポリエステル樹脂層を備え、加締める側面の金属ケースの厚みを、底面の金属ケースの厚みの１／２以上と設定して加締めることを特徴としている。
　また、前記金属ケースは、加締め前に、金属ケースの外表面の温度が１４０～２００℃となる熱処理が施されていることを特徴としている。
　本発明の電解コンデンサ及びその製造方法によれば、次の何れかの効果が得られる。
（1）加締めによる金属ケースの側面の厚みを制御することで、金属ケースと樹脂層との密着性が向上し、加締め後の樹脂層の剥離を抑制することができる。樹脂層の剥離を抑制により、金属ケースの絶縁性が確保され、信頼性の高い電解コンデンサを実現できる。
（2）加締めによる金属ケースの側面の加締め部の寸法を制御することで、金属ケースと樹脂層と剥離を抑制することができる。
（3）加締め前に熱処理することで、金属ケースと樹脂層との密着性が向上し、加締め後の樹脂層の剥離を抑制することができる。
（4）金属ケースの加締め後に加わる熱雰囲気（例えばエージングやはんだ高温リフロー）に晒されても、樹脂層の剥離を抑制することができる。
実施例のケース収納前のコンデンサ素子の一例を示す図である。 金属ケースの製造工程を示す図であり、（ａ）は絞り加工前の樹脂層を被覆した金属板、（ｂ）は金属ケースを示す図である。 従来の電解コンデンサの製造工程を示す断面図である。 実施例の電解コンデンサの製造工程を示す断面図である。 実施例の電解コンデンサの金属ケースを示す断面図である。
　本発明に係る電解コンデンサを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
　実施例に係る電解コンデンサ１につき、図１から図５を参照して説明する。図１に示すように、実施例に係る電解コンデンサ１は、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子２と、該コンデンサ素子２及び電解質を収納する有底筒状の金属ケース３と、該金属ケース３を封止する封口部材４とを備えている。
　陽極箔はアルミニウム等の弁作用金属からなり、エッチング処理により表面が粗面化されるとともに、その表面に酸化皮膜層が形成されている。陰極箔は、陽極箔と同様にアルミニウム等の弁作用金属からなり、エッチング処理により表面が粗面化されている。これら両極の電極には、アルミニウム等の陽極側の引出端子５と、同じくアルミニウム等の陰極側の引出端子５がそれぞれステッチ、コールドウェルド、超音波溶接等の接続手法により電気的に接続されている。この引出端子５は、電極箔に接続される偏平部と外部接続用の引出部（ＣＰ線）を有するものや、帯状体から構成され一方が電極箔に接続され、他方が外部引き出し用の別途封口部材４に設けられた外部端子に接続されるものがある。
　陽極箔及び陰極箔の間に介在されるセパレータは電気絶縁性であり、マニラ麻紙、クラフト紙、エスパルト紙、サイザル麻紙、ヘムプ紙、キュプラ、レーヨン、コットン或いはこれらの混抄紙や、合成繊維や不織布あるいはこれらの混抄紙などからなる。
　コンデンサ素子２には、電解質として、駆動用電解液や固体電解質がコンデンサ素子内に含有されるとともにアルミニウムなどからなる有底筒状の金属ケース３に収納され、金属ケース３の開口部がゴム（例えば、ブチルゴム）などの弾性材料からなる封口部材４によって加締め封止される。封止としては、金属ケース３の開口端面の加締め７と金属ケース３の側面の加締め８によって金属ケース３と封口部材４が密着し、電解コンデンサ１の封止がなされる。
　駆動用電解液としては、電解コンデンサ用の既存の駆動用電解液を使用することができ、例えば、γブチロラクトン、エチレングリコール、スルホラン、ジメチルホルムアミド、水及びそれらの混合溶媒等が挙げられる。また溶質として、有機酸や無機酸と塩として、アンモニウム塩、四級アンモニウム塩、四級化アミジニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
　固体電解質としては、固体電解コンデンサ用の既存の導電性高分子を使用することができ、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン又はそれらの誘導体などが挙げられる。特には、３，４－エチレンジオキシチオフェン、３－アルキルチオフェン、３－アルコキシチオフェン、３－アルキル－４－アルコキシチオフェン、３，４－アルキルチオフェン、３，４－アルコキシチオフェンなどが好適である。
　金属ケース３は、図２の（ａ）に示すように、アルミニウムなどの金属材料の金属板（アルミニウム板１０）の表面にポリエステル樹脂層６が形成された積層体９を準備し、図２の（ｂ）に示すように、この積層体９を金属板側から絞り加工することで、外表面にポリエステル樹脂層６を備えた有底筒状の金属ケース３を形成することができる。
　アルミニウム板１０とは、純アルミ又はアルミ合金の板状体を意味し、具体的には純アルミ系の１０００系、ＡＬ－Ｍｎ系の３０００系合金、ＡＬ－Ｍｇ系の５０００系合金の板状体があげられる。これらアルミニウム板１０はこれら例示したものに限定されるものではない。特に、ポリエステル樹脂の被覆性を考慮すると、１０００系又は３０００系のものが好ましい。
　アルミニウム板１０の厚さは、０．１～１ｍｍがよく、０．２～０．８ｍｍが好ましい。０．１ｍｍより薄いと、上記ポリエステル樹脂を被覆することが困難となる。一方、１ｍｍより厚いと、絞り加工性が悪化してしまう。
　アルミニウム板１０は、溶体化処理、時効処理などの種々の調質処理や前処理を施したものであっても良い。上記前処理は特に限定されず、アルミニウム板１０の表面に付着した油を除去し、表面の不均質な酸化物の皮膜を除去することができる処理であれば良い。例えば、弱アルカリ性の樹脂液による脱脂処理を施したのち、水酸化ナトリウム水溶液でアルカリエッチングをした後、硝酸水溶液でデスマット処理を行う処理や、脱脂処理後に酸洗浄を行う処理等が適宜採用される。また、脱脂と同時に積極的にエッチングしてアルミニウム板１０の表面が着色しない程度に粗面化し、アンカー効果を向上させることもできるし、また粗面化していないプレーン表面を備えたものでもよい。
　アルミニウム板１０に被覆されるポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、エチレンテレフタレート単位を主体とし、共重合成分がイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸或いはネオペンチルグリコール等である共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレート単位を主体としたポリエステル、ポリエチレンナフタレート、及びこれらをブレンドした複合樹脂からなるフィルムがあげられ、特にはポリエチレンテレフタレートが好ましい。
　なお、ポリエステル樹脂層６には必要に応じて、安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、滑剤、腐食防止剤などの添加剤を添加することができる。
　ポリエステル樹脂層６の厚さは、３μ～１００μｍであることが好ましく、より好ましくは５～１５μｍである。３μｍ未満の場合はポリエステル樹脂層６を均一に積層することが極めて困難であり、さらに、得られた樹脂被覆アルミニウム板１０を絞り加工した際に樹脂層に亀裂を生じやすく、耐食性、電気絶縁性が著しく劣化する場合がある。一方、１００μｍを越えると経済的に不利となる。
　この発明にかかるポリエステル樹脂を被覆したアルミニウム板１０（積層体９）の製造方法は特に限定されるものでないが、あらかじめ製膜したポリエステル樹脂を、加熱炉、誘導加熱ロール、熱媒加熱ロール等でポリエステル樹脂の融点以上の温度に加熱したアルミニウム板１０にラミネートロールにより熱融着する方法、或いは加熱溶融させたポリエステル樹脂をアルミニウム板１０上に押し出し被覆する方法等、公知の方法により作成することができる。
　ポリエステル樹脂を被覆したアルミニウム板１０の成形加工程度によっては密着性が十分ではなく、また使用環境によっては耐食性が不足する等の場合もある。このような場合、ポリエステル樹脂とアルミニウム板１０の間に、アミノ基、エポキシ基、アクリル基などの官能基を持つシランカップリング剤層などのプライマー層や、アクリル基、ウレタン基、エポキシ基、ポリエステル基などの官能基を持つ接着剤層を順次、或いは各々個別に介在させて積層することにより、必要とする加工性や耐食性を得ることができる。
　このように絞り加工によって形成した金属ケース３を封止のために加締めると、金属ケース３を構成するアルミニウム板１０の変形に対してのアルミニウム板１０の表面の追随性がよくないため、加締め時にポリエステル樹脂層６とアルミニウム板１０との密着性に影響を与える。この加締め時においては、ポリエステル樹脂層６がアルミニウム板１０から剥離は生じにくいものの、後工程のエージング処理や電解コンデンサ１の実装処理であるはんだリフロー処理の際に、１００度を超える温度雰囲気に晒されると、ポリエステル樹脂層６がアルミニウム板１０から剥離してしまう問題がある。
　図３に示すとおり、絞り加工された金属ケース３の側面を加締めると側面のアルミニウム板１０が内側に伸びるとともにその厚みが減少していく。金属ケース３の側面に被覆されたポリエステル樹脂層６も同様に引き伸ばされることになり、側面におけるアルミニウム板１０とポリエステル樹脂層６との密着性に影響を与える。これは金属ケース３の側面のアルミニウム板１０が加締め８によって引き伸ばされ、その厚みが減少するほど、密着性への影響は大きくなる傾向となる。このような状況下において、１００度を超える温度雰囲気に晒されると、引き伸ばされたポリエステル樹脂が凝集して剥離１１が生じ、金属ケース３の側面にアルミニウム板１０が露出してしまうことになる。
　そこで、本発明者らは、鋭意検討したところ、この引き伸ばされる金属ケース３の側面の加締め８の厚みを制御することで、ポリエステル樹脂層６の金属板からの剥離が抑制できることをつきとめた。つまり、図４に示すように、金属ケース３の側面の加締め８のアルミニウム板１０の厚み（Ｔ２）を、金属ケース３の底面のアルミニウム板１０の厚み（Ｔ１）の１／２以上とすることで、ポリエステル樹脂層６の剥離を抑制できることが分かった。金属ケース３は、アルミニウム板１０とポリエステル樹脂層６との積層体９を絞り加工したものであり、金属ケース３の高さによってアルミニウム板１０の底面の厚み（Ｔ１）と側面の厚み（Ｔ２）が変わる。ケース寸法が高いほど、側面のアルミニウム板１１の厚み（Ｔ２）が小さくなる傾向となり、底面の厚み（Ｔ１）と側面の厚み（Ｔ２）の差が広がる。特に金属ケース３の直径寸法より金属ケース３の高さ寸法を大きくした場合、金属ケース３の側面の伸びが多くなり、この状態で側面を加締めることで、加締められた金属ケース３の側面の厚み（Ｔ２）がさらに小さくなり、ポリエステル樹脂層６の追従が足りず剥離しやすい状況となる。つまり、金属ケース３の底面のアルミニウム板１０の厚み（Ｔ１）と側面の加締め８のアルミニウム板１０の厚み（Ｔ２）には関連性があり、特定の範囲に設定することで、つまり、側面の加締め８の厚み（Ｔ２）を底面の厚み（Ｔ１）の１／２以上とすることで、ポリエステル樹脂層６の剥離を抑制することができる。加締め８の厚みは、金属ケース３の側面の加締めによって薄肉化された金属板（アルミニウム板１０）の部位であって、最も厚みが薄い部位を示している。
　また、ポリエステル樹脂層６の金属板（アルミニウム板１０）からの剥離を抑制するためには、金属ケース３の側面の加締め深さを検討することができる。通常側面の加締め８は、円盤状の加締めコマを金属ケース３の側面に押し当てて加締めることになるが、この加締め深さを制御することで、ポリエステル樹脂層６のアルミニウム板１０からの剥離を抑制できる。つまり、図４に示すように、金属ケース３の側面の加締め８の内周径（Ｔ４）を金属ケース３の加締められていない内周径（Ｔ３）の８５～９５％の範囲に設定し、金属ケース３の側面の伸びを小さくしてポリエステル樹脂層６の剥離を抑制するとともに電解コンデンサ１の封止性を維持することができる。
　また、さらにポリエステル樹脂層６の金属板（アルミニウム板１０）からの剥離を抑制するために、絞り加工後の有底筒状の金属ケース３を、その外表面が１４０～２００℃となるように高温雰囲気にて熱処理すると好ましい。図５に示すとおり、ポリエステル樹脂層６を表面に形成したアルミニウム板１０を絞り加工することで、有底筒状の金属ケース３を成形する。この金属ケース３を、その外表面が１４０～２００℃となるように高温雰囲気にて熱処理を行う。例えば金属ケース３を高温雰囲気とした高温槽の中に入れ、金属ケース３の外表面の温度が１４０～２００℃となるように熱処理を行う。熱処理時間は金属ケース３の外表面の温度が１４０～２００℃の範囲内とした処理時間として、３０分以上が好ましい。この熱処理によって、絞り加工によって金属ケース３の側面が伸びこれに追従するポリエステル樹脂層６が引き伸ばされた状態を緩和し、改めて金属ケース３と密着した状態となる。このように密着性が向上しているため、封止工程となる金属ケース３の側面の加締め８をより強くしても、またその後の高温雰囲気（エージングやはんだリフロー工程など）に晒されても、ポリエステル樹脂層６がアルミニウム板１０から剥離することがなく、金属ケース３の絶縁性を確保できる。なお、前記熱処理の温度が１４０℃未満であると、ポリエステル樹脂層６とアルミニウム板１０との密着性が改善されず、また２００℃を超えると、ポリエステル樹脂層６自体の劣化が生じ、絶縁性への影響が生じる。
　以上のとおり、実施例に係る電解コンデンサ１においては、ポリエステル樹脂層６と金属板（アルミニウム板１０）との密着性が向上し、金属ケース３の側面の加締め後に熱雰囲気に晒されてもポリエステル樹脂層６が剥離することがなく絶縁性を確保することができ、信頼性の高い電解コンデンサ１を実現できる。
１　　電解コンデンサ
２　　コンデンサ素子
３　　金属ケース
４　　封口部材
５　　引出端子
６　　ポリエステル樹脂層
７　　開口端面の加締め
８　　側面の加締め
９　　積層体
１０　アルミニウム板
１１　剥離

Claims (5)

  1. 　金属ケースにコンデンサ素子及び封口部材を収納し、金属ケースの側面及び開口端面を加締めによって封止した電解コンデンサにおいて、
    　前記金属ケースは、その外表面にポリエステル樹脂層を備え、加締めた側面の金属ケースの厚みを、底面の金属ケースの厚みの１／２以上とした電解コンデンサ。
  2. 　前記加締めた側面の金属ケースの内周径は、加締めていない側面の金属ケースの内周径の８５～９５%の範囲とした請求項１に記載の電解コンデンサ。
  3. 　前記加締めた金属ケースの側面のポリエステル樹脂層が、金属ケースの加締め後に加わる１００℃以上の温度に晒されても剥離しない請求項１乃至３いずれかに記載の電解コンデンサ。
  4. 　金属ケースにコンデンサ素子及び封口部材を収納し、金属ケースの側面及び開口端面を加締めによって封止した電解コンデンサの製造方法において、
    　前記金属ケースは、前記金属ケースは、その外表面にポリエステル樹脂層を備え、加締める側面の金属ケースの厚みを、底面の金属ケースの厚みの１／２以上と設定して加締める電解コンデンサの製造方法。
  5. 　前記金属ケースは、加締め前に、その外表面が１４０～２００℃となるような熱処理が施されている請求項４に記載の電解コンデンサの製造方法。
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